Công cụ là một trong những bộ phận quan trọng trong máy công cụ gia công.Với sự phát triển của khoa học và công nghệ, công cụ này đã thay đổi từ công cụ hợp kim ban đầu sang công cụ được phủ thông dụng nhất.Việc mài lại và phủ lại cacbua xi măng và các dụng cụ bằng thép tốc độ cao là những quy trình phổ biến hiện nay.Mặc dù giá mài lại hoặc sơn lại dụng cụ chỉ là một phần nhỏ trong chi phí sản xuất dụng cụ mới nhưng nó có thể kéo dài tuổi thọ dụng cụ và giảm chi phí sản xuất.Quá trình mài lại là phương pháp xử lý điển hình cho các dụng cụ đặc biệt hoặc dụng cụ đắt tiền.Các công cụ có thể được mài lại hoặc sơn lại bao gồm mũi khoan, dao phay, bếp nấu và dụng cụ tạo hình.
Mài lại dụng cụ
Trong quá trình mài lại máy khoan hoặc dao phay, cần mài lưỡi cắt để loại bỏ lớp phủ ban đầu nên bánh mài được sử dụng phải có đủ độ cứng.Việc xử lý sơ bộ lưỡi cắt bằng cách mài lại là rất quan trọng.Không chỉ cần đảm bảo rằng hình dạng hình học của lưỡi cắt ban đầu có thể được giữ lại hoàn toàn và chính xác sau khi mài lại dụng cụ mà còn yêu cầu dụng cụ được phủ PVD phải "an toàn" cho việc mài lại.Vì vậy, cần tránh quá trình mài không hợp lý (chẳng hạn như mài thô hoặc mài khô, khi bề mặt dụng cụ bị hư hỏng do nhiệt độ cao).
Loại bỏ lớp phủ
Trước khi sơn lại dụng cụ, tất cả các lớp phủ ban đầu có thể được loại bỏ bằng phương pháp hóa học.Phương pháp loại bỏ bằng hóa chất thường được sử dụng cho các dụng cụ phức tạp (chẳng hạn như bếp nấu và dao chuốt), hoặc các dụng cụ có nhiều lớp sơn lại và các dụng cụ có vấn đề do độ dày lớp phủ.Phương pháp loại bỏ lớp phủ bằng hóa chất thường chỉ giới hạn ở các dụng cụ thép tốc độ cao, vì phương pháp này sẽ làm hỏng nền cacbua xi măng: phương pháp loại bỏ lớp phủ bằng hóa chất sẽ lọc coban khỏi nền cacbua xi măng, dẫn đến độ xốp bề mặt của chất nền, sự hình thành lỗ chân lông và khó khăn trong việc sơn lại.
"Phương pháp loại bỏ hóa học được ưu tiên sử dụng để loại bỏ sự ăn mòn của lớp phủ cứng trên thép tốc độ cao."Do ma trận cacbua xi măng chứa các thành phần hóa học tương tự như trong lớp phủ nên dung môi loại bỏ hóa chất có nhiều khả năng làm hỏng ma trận cacbua xi măng hơn ma trận thép tốc độ cao.
Ngoài ra, có một số phương pháp hóa học được cấp bằng sáng chế phù hợp để loại bỏ lớp phủ PVD.Trong các phương pháp hóa học này, chỉ có phản ứng hóa học nhẹ giữa dung dịch loại bỏ lớp phủ và nền cacbua xi măng, nhưng những phương pháp này hiện chưa được sử dụng rộng rãi.Ngoài ra, còn có các phương pháp khác để làm sạch lớp phủ, chẳng hạn như xử lý bằng laser, phun mài mòn, v.v. Phương pháp loại bỏ bằng hóa chất là phương pháp phổ biến nhất vì nó có thể mang lại sự đồng đều tốt cho việc loại bỏ lớp phủ bề mặt.
Hiện nay, quy trình sơn lại điển hình là loại bỏ lớp phủ ban đầu của dụng cụ thông qua quy trình mài lại.
Tính kinh tế của việc sơn lại
Các lớp phủ công cụ phổ biến nhất là TiN, TiC và TiAlN.Các lớp phủ nitơ/cacbua siêu cứng khác cũng đã được áp dụng nhưng không phổ biến lắm.Các dụng cụ được phủ kim cương PVD cũng có thể được mài lại và sơn lại.Trong quá trình phủ lại, dụng cụ phải được "bảo vệ" để tránh làm hỏng bề mặt quan trọng.
Trường hợp này thường xảy ra: sau khi mua các dụng cụ không được phủ, người dùng có thể phủ chúng khi cần mài lại hoặc áp dụng các lớp phủ khác nhau trên các dụng cụ mới hoặc các dụng cụ được mài lại.
Hạn chế sơn lại
Giống như một dụng cụ có thể được mài lại nhiều lần, lưỡi cắt của dụng cụ cũng có thể được phủ nhiều lần.Chìa khóa để cải thiện hiệu suất của dụng cụ là có được lớp phủ có độ bám dính tốt trên bề mặt dụng cụ đã được mài lại.
Ngoại trừ lưỡi cắt, phần còn lại của bề mặt dụng cụ có thể không cần được phủ hoặc sơn lại trong mỗi lần mài dụng cụ, tùy thuộc vào loại dụng cụ và thông số cắt được sử dụng trong gia công.Hobs và broaches là những dụng cụ cần loại bỏ toàn bộ lớp phủ ban đầu khi sơn lại, nếu không hiệu suất của dụng cụ sẽ bị giảm.Trước khi vấn đề bám dính do ứng suất gây ra trở nên nổi bật, dụng cụ có thể được sơn lại một vài lần mà không cần loại bỏ lớp phủ cũ.Mặc dù lớp phủ PVD có ứng suất nén dư có lợi cho việc cắt kim loại, nhưng áp suất này sẽ tăng lên khi độ dày lớp phủ tăng và lớp phủ sẽ bắt đầu bong ra sau khi vượt quá giới hạn cố định.Khi sơn lại mà không loại bỏ lớp phủ cũ, độ dày sẽ được thêm vào đường kính ngoài của dụng cụ.Đối với mũi khoan, điều đó có nghĩa là đường kính lỗ ngày càng lớn hơn.Do đó, cần phải xem xét ảnh hưởng của độ dày bổ sung của lớp phủ đến đường kính ngoài của dụng cụ, cũng như ảnh hưởng của cả hai đến dung sai kích thước của đường kính lỗ gia công.
Một mũi khoan có thể được phủ 5 đến 10 lần mà không cần loại bỏ lớp phủ cũ, nhưng sau đó sẽ gặp phải những vấn đề lỗi nghiêm trọng.Dennis Klein, phó chủ tịch Spec Tools, tin rằng độ dày lớp phủ sẽ không thành vấn đề trong phạm vi sai số ± 1 µm;Tuy nhiên, khi sai số nằm trong khoảng 0,5 ~ 0,1 µm thì phải xem xét ảnh hưởng của độ dày lớp phủ.Miễn là độ dày lớp phủ không trở thành vấn đề, các dụng cụ được sơn lại và mài lại có thể có hiệu suất tốt hơn so với các dụng cụ ban đầu.
Thời gian đăng: 24-02-2023